基于全國技能大賽邁騰起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不著車疑難故障剖析

黎世錕

摘要：眾所周知，基礎(chǔ)教育看高考，職業(yè)教育比大賽。本文基于全國職業(yè)院校技能大賽汽車檢測與維修賽項(xiàng)，對(duì)大賽指定用車大眾邁騰的疑難故障案例進(jìn)行精細(xì)入微的剖析，以故障現(xiàn)象為導(dǎo)向，進(jìn)行系統(tǒng)分析、診斷、檢測和排除。張本繼末、達(dá)地知根，為各職業(yè)院校大賽集訓(xùn)隊(duì)和汽車維修企業(yè)技師們，提供慮周藻密的排故思路，受益匪淺。

關(guān)鍵詞：職教技能大賽;大眾邁騰;起動(dòng)不著車;故障剖析

中圖分類號(hào)：U461文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

全國職業(yè)院校技能大賽從2007年成功舉辦以來，縱觀這十余年我國職業(yè)教育日新月異，大賽全面推動(dòng)了各級(jí)職業(yè)院?？焖侔l(fā)展，欣欣向榮。尤其是大賽中出類拔萃的職業(yè)院校，更是風(fēng)生水起、突飛猛進(jìn)。基礎(chǔ)教育有高考、職業(yè)教育有大賽，每年數(shù)以萬計(jì)的職業(yè)院校師生為大賽廢寢忘食、苦心孤詣。為了能在大賽中摘金奪銀，指導(dǎo)老9幣們嘔心瀝血設(shè)計(jì)一系列疑難雜癥，讓學(xué)生在千錘百煉中迅速提升?，F(xiàn)以大賽指定用車，大眾邁騰起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)但不著車疑難故障為案例進(jìn)行條分縷析，以饗讀者。

1故障現(xiàn)象

2018全國職業(yè)院校技能大賽廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院選拔賽，使用大眾邁騰2.0T轎車，裁判組精心設(shè)計(jì)故障。3號(hào)隊(duì)的3位參賽選手步入賽場，A選手進(jìn)入駕駛室，打開點(diǎn)火開關(guān)，EPC燈點(diǎn)亮后熄滅，儀表指示燈顯示正常，踩下制動(dòng)踏板按下起動(dòng)鍵，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但發(fā)動(dòng)機(jī)無任何著車征兆。

2電路分析

大眾邁騰轎車起動(dòng)機(jī)運(yùn)行的首要條件是先經(jīng)過內(nèi)部防盜系統(tǒng)確認(rèn)當(dāng)前鑰匙是否為已授權(quán)，如果驗(yàn)證為已授權(quán)，則將解除防盜并接通15號(hào)電源線，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623將解除點(diǎn)火和燃油限制。

2.1發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制原理分析

駕駛員踩制動(dòng)踏板，按下一鍵起動(dòng)按鈕，起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。信號(hào)輪分別觸發(fā)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器，兩者將曲軸位置以及轉(zhuǎn)速信號(hào)輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，用以控制噴油脈沖寬度、點(diǎn)火正時(shí)、怠速轉(zhuǎn)速和汽油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制噴油和點(diǎn)火系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)當(dāng)前的冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣流量等參數(shù)修正噴油量，通過控制噴油器電磁線圈動(dòng)作，使燃油以合適的壓力噴入燃燒室。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)輸入的凸輪軸位置以及曲軸位置確定點(diǎn)火正時(shí)，并將此點(diǎn)火信號(hào)轉(zhuǎn)化為占空比信號(hào)控制點(diǎn)火線圈，通過火花塞電極在氣缸內(nèi)放電，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)混合氣，推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)行。通過曲軸轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)著車。

2.2發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路分析

選手們查閱分析了大眾邁騰轎車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)電路圖（圖1），包括主繼電器電路、部件供電繼電路、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電路和燃油泵控制電路等。

2.2.1主繼電器電路分析

大眾邁騰轎車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)主繼電器J271的30號(hào)端子主電源是由蓄電池直接供給，J271的線圈電源、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623以及ABS控制單元J104的記憶電源由SB17（7.5A）熔絲提供，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的T91/89端子控制J271線圈85端子線路搭鐵構(gòu)成回路。點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”擋后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，J623控制J271工作，觸點(diǎn)閉合。蓄電池電源由J271的87號(hào)端子路經(jīng)過SB3熔絲輸出至J623的T91/5和T91/6端子，為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供主電源，以便為靠J623提供雙源控制的用電器提供電源。另外路經(jīng)過SB5（10.0A）熔絲，給部件供電繼電器J757的線圈86號(hào)端子供電。

2.2.2部件供電繼電器電路分析

部件供電繼電器J757的30端子通過SBl6（20.0A）熔絲與蓄電池正極相連，為繼電器開關(guān)供電。J757繼電器的8了號(hào)端子與所有點(diǎn)火線圈相連，為點(diǎn)火線圈提供工作電源。J757繼電器的86號(hào)端子通過SB5熔絲與主繼電器J271的8了號(hào)端子相連，在打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)為繼電器電磁線圈提供電源。J757繼電器的85號(hào)端子與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的T91/69端子相連，在打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)為繼電器電磁線圈提供搭鐵，控制J757繼電器工作。

2.3燃油泵控制電路分析

燃油泵控制單元J538供電由蓄電池通過SBIO熔絲至J538的T5ax/3端子直接供電，并通過燃油泵控制單元J538的T5ax/4端子搭鐵構(gòu)成回路（圖1）。燃油泵工作與否是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的T91/19端子發(fā)出控制信號(hào)，在經(jīng)燃油泵控制單元T5ax/5端子接收處理后，通過燃油泵控制單元J538的T5ax/1和T5ax/2端子控制燃油泵的工作狀態(tài)。

3故障分析

車輛在打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)EPC燈先點(diǎn)亮后熄滅，儀表指示燈顯示正常，踩下制動(dòng)踏板按下起動(dòng)鍵，起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但無任何著車征兆。3位參賽選手圍繞此現(xiàn)象進(jìn)行故障分析，初步判斷故障部位可能在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)（傳感器、執(zhí)行器和控制單元）中，也可能在混合氣濃度異常，及進(jìn)排氣、噴油（油量和正時(shí)）和點(diǎn)火（能量和正時(shí)）3要素存在故障。

選手們進(jìn)一步分析，因?yàn)閮x表上EPC燈點(diǎn)亮后熄滅，說明加速踏板位置傳感器、節(jié)氣門控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、數(shù)據(jù)總線診斷接口、組合儀表控制單元及通信均正常。3位參賽選手經(jīng)過探討，B選手打開發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，找到艙內(nèi)電控箱上R8繼電器，輕輕觸摸繼電器外殼。同時(shí)C選手靠近燃油箱，傾聽燃油泵工作情況。A選手在車內(nèi)打開或關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)。通過多次試驗(yàn)，B選手感覺到R8繼電器動(dòng)作，C選手始終沒有聽見燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音。A選手下車開、關(guān)車門反復(fù)試驗(yàn)，現(xiàn)象依然相同。

至此，3位參賽選手一致判定故障原因有燃油泵故障、燃油泵與燃油泵控制單元之間線路故障、燃油泵控制單元故障以及供電線路故障。此外，由于車門開啟信號(hào)和點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)傳輸故障同時(shí)出現(xiàn)的概率極小，因此暫不予考慮。

4故障診斷

大賽提供汽車專用萬用表、示波器、故障診斷儀和尾氣分析儀等齊全的檢測設(shè)備。參賽選手們有了清晰的診斷思路后，連接設(shè)備進(jìn)入檢測環(huán)節(jié)。

4.1讀取故障代碼

用故障診斷儀讀取故障代碼，顯示無故障碼，因?yàn)镋PC燈點(diǎn)亮后熄滅，說明發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通信正常，初步考慮發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常起動(dòng)是由于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)沒有混合氣燃燒引起。

4.2發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣分析

在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中，使用尾氣分析儀進(jìn)行尾氣分析，排氣管能檢測到很少量的HE含量，而CO、CO2的含量幾乎為O，O2的含量和大氣幾乎相同。這說明噴油器沒有燃油持續(xù)噴出，加之在開啟車門、打開點(diǎn)火開關(guān)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)均沒有聽到汽油系運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音，懷疑當(dāng)前燃油泵不工作。

4.3燃油泵運(yùn)行測試

打開點(diǎn)滅開關(guān)，用解碼器執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)功能來測試燃油泵運(yùn)行，始終沒有聽到燃油泵運(yùn)行聲音，證實(shí)燃油泵工作異常。

4.4檢測燃油泵電動(dòng)機(jī)G6兩端電壓波形

測量燃油泵電動(dòng)機(jī)兩端的電壓波形，打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中，用示波器測量燃油泵電動(dòng)機(jī)G6的TSaw/1和T5aw/2端子之間的電壓波形，正常情況下是0.0V到+B的方波。本次測量結(jié)果為0.0V的直線，異常。說明燃油泵內(nèi)無供電，可能原因?yàn)镴538故障及相關(guān)電路存在故障。

4.5分別測量燃油泵G6電動(dòng)機(jī)兩端對(duì)搭鐵電壓波形

打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中，用示波器測量燃油泵電動(dòng)機(jī)某端對(duì)搭鐵的電壓波形，正常情況下信號(hào)波形為0.0V到+B的方波，另一個(gè)為0.0v。本次測量結(jié)果G6的T5aw/1和T5aw/2兩端均為0.0V的直線，異常。說明燃油泵控制單元J538沒有輸出工作電壓，可能測試結(jié)果進(jìn)一步指向J538及相關(guān)電路故障。

4.6測量燃油泵控制單元J538對(duì)油泵電機(jī)的輸出電壓波形

在打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中，正常情況下為一個(gè)端子信號(hào)為0.0V到+B的方波，另一個(gè)為0.0v。本次測量結(jié)果J538的T5ax/1和T5ax/2均為0.0V的直線，異常。

4.7檢測燃油泵控制單元J538的搭鐵線

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，使用萬用表檢測J538的T5ax/4搭鐵端子對(duì)搭鐵電阻，實(shí)測結(jié)果為0.3Ω，搭鐵正常。

4.8檢測燃油泵控制單元J538的電源線

打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表測量J538的供電線，在正常情況下，J538的T5ax/3電源端子對(duì)搭鐵電壓為+B，實(shí)測結(jié)果為T5av3端子對(duì)搭鐵電壓為8.3V，異常。進(jìn)一步檢測，發(fā)現(xiàn)燃油泵控制單元J538的T5ax/3端子與主繼電器J271的8了端子之間的電阻為300.0Ω，異常。就這項(xiàng)異常，選手們以熔絲架B的SB10熔絲為分界點(diǎn)，進(jìn)行分段檢測，結(jié)果顯示故障點(diǎn)出現(xiàn)在J538的T5ax/3端子與SBl0熔絲之間。最終發(fā)現(xiàn)，裁判們在SB10熔絲下面人為串接一個(gè)300.0Ω電阻。串聯(lián)在線路中的電阻具有分壓功能，所以使J538的電源電壓由12.6V降低至8.3V。選手們拆除電阻接好導(dǎo)線，A選手上車打開點(diǎn)火開關(guān)準(zhǔn)備起動(dòng)，卻仍然聽不到油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音。再次嘗試，燃油泵確實(shí)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)，車輛依舊無法起動(dòng)。

4.9測量燃油泵控制單元J538信號(hào)輸人線

J538的信號(hào)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623提供，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過程中，用示波器測量J538的T5ax/5端子對(duì)搭鐵波形，在正常情況下應(yīng)測得一個(gè)0.0V到+B之間的方波信號(hào)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化，波形振幅不變，但占空比會(huì)發(fā)生變化。實(shí)測波形是一條直線，指數(shù)為蓄電池電壓，異常。說明燃油泵控制單元J538沒有接收到信號(hào)，判斷是J623與J538之間電路存在故障。選手們用萬用表檢測發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的T91/19端子與燃油泵控制單元J538的T5ax/5端子之間電阻值，正常值為0.0Ω。本次測量結(jié)果為無窮大，說明導(dǎo)線中間斷路，他們迅速把導(dǎo)線接好，打開點(diǎn)火開關(guān)，油泵仍然沒有運(yùn)轉(zhuǎn)聲音。此時(shí)，3位參賽選手措手不及，只得再次仔細(xì)查看電路圖，尋找可能的故障點(diǎn)。

4.10再測燃油泵電動(dòng)機(jī)兩端電壓波形

選手們梳理了診斷思路，重新測量燃油泵電動(dòng)機(jī)兩端的電壓波形，打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中，用示波器測量燃油泵電動(dòng)機(jī)G6的TSaw/1和T5aw/2端子之間的電壓波形，正常情況下為0.0V到+B的方波。實(shí)測方波正常，這說明燃油泵供電正常，同時(shí)說明燃油泵控制單元J538、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623、主繼電器J271及相關(guān)電路正常。

4.11檢測燃油泵性能好壞

測量燃油泵電動(dòng)機(jī)G6兩端的電阻以判斷其內(nèi)部是否有故障。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，斷開燃油泵插接器，用萬用表測量燃油泵電動(dòng)機(jī)G6的T5aw/1和T5aw/2端子之間的電阻，正常情況下為2.0～8.0Ω。實(shí)測電阻為無窮大，異常。燃油泵電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈斷路損壞，這是裁判組設(shè)計(jì)的第3個(gè)故障。

5故障排除

選手們更換燃油泵組件，打開點(diǎn)火開關(guān)，燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)了，按下啟動(dòng)鍵，起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，發(fā)動(dòng)機(jī)一觸即發(fā)，輕踩加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力強(qiáng)勁，故障圓滿排除。

6故障總結(jié)

本案例中，大賽裁判組精心設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)緊扣的系列故障。首先在熔絲架B的SB10熔絲與燃油泵控制單元J538的T5ax/3端子之間，串接一個(gè)300.0Q的電阻，人為增加導(dǎo)線的內(nèi)阻，使電壓不足導(dǎo)致J538無法工作。接著，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的T91/19端子與燃油泵控制單元J538的T5ax/5端子之間設(shè)置斷路故障，致使控制信號(hào)無法通信。最后，故意安裝了一臺(tái)已損壞的燃油泵，可謂困難重重、步履維艱。

經(jīng)過此次歷練我們相信，通過技能大賽磨練出來的選手，必定能成為企業(yè)的中流砥柱。